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2015 年度 実績報告書

伝導遅延時差による身体上距離符号化仮説‐ 時間が身体像をつくるメカニズム

公募研究

研究領域こころの時間学 ―現在・過去・未来の起源を求めて―
研究課題/領域番号 26119535
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

羽倉 信宏  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 研究員 (80505983)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード時間順序判断 / 伝導遅延 / 上肢切断 / 幻肢
研究実績の概要

皮膚から触覚刺激が伝える信号が脳に到達するまでの時間(伝導遅延)は各身体部位から脳までの距離によって異なる。本研究は、脳がこの伝導遅延時差を積極的に利用し、身体上の距離を計算しているという「伝導遅延時差による身体上距離符号化仮説」の検証を目的とした。昨年度の研究では、腕上の、脳までの距離が異なる2点間に皮膚触覚刺激を与え、その2つの刺激タイミングを被験者が「同時」と知覚するタイミングを操作した(時間順序判断の偏向)。すると触覚入力のタイミングの知覚が距離の知覚に反映されているという結果が示された。本年度は、上肢切断患者の失われた身体像を、上述と同じ手法を用いて回復させる実験に取り組んだ。上肢切断患者は、物理的には存在しない上肢を知覚する(幻肢)。上肢切断当初はこの幻肢は、もとあった上肢と同じ長さを保つが、次第に縮小し、指の位置が切断部に空間的に非常に近く感じるようになる。本研究では、切断によって生じた伝導遅延情報の混乱が幻肢の縮小を招いたと仮説する。そして、距離に対応した「正しい」伝導遅延を再学習させてやることで、幻肢がもとの長さを回復させるかに挑戦した。この研究は国立障碍者リハビリテーションセンターの河島則天室長の協力を得て行った。
1)ソレノイド電極で切断部を刺激すると、痛みを引き起こすことなく、実際にはない指先の知覚を引き起こすことに成功した。またその指先の位置は、もとあった位置にではなく、切断部近傍位置に知覚されることが分かった。
2)「ないはずの指先」と肘の間で、上肢切断患者は時間順序判断を行うことができた。また、時間順序判断に偏向を引き起こすことに成功した。
3)健常者と同様に、時間順序判断の偏向は指先位置が空間的に遠位に感じさせる例を観察することができた(切断位置に依存)
以上より、上肢切断患者の身体像を刺激タイミングの操作によって変容しうる可能性を示すことができた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University College London(United Kingdom)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University College London
  • [雑誌論文] Constructing visual perception of body movement with the motor cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Orgs G, Dovern A, Hagura N, Haggard P, Fink GR, Weiss PH
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 26 ページ: 440-449

    • DOI

      10.1093/cercor/bhv262.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] タイミングの感覚のトレーナビリティ― ‐運動に利用する 時間、運動が変える時間‐2016

    • 著者名/発表者名
      羽倉信宏,宮崎真
    • 雑誌名

      臨床思考を踏まえる理学療法プラクティス 第6巻 「感覚入力で挑む―感覚・運動機能回復のための理学療法アプローチ」

      巻: 6 ページ: 204-214

  • [雑誌論文] Decoding two different types of sequential finger movement from preparatory activity of higher-order motor regions: an fMRI multi-voxel pattern analysis.2015

    • 著者名/発表者名
      Nambu I, Hagura N, Hirose S, Wada Y, Kawato M, Naito E
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 42 ページ: 2851-2859

    • DOI

      10.1111/ejn.13063.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Binding space and time through action.2015

    • 著者名/発表者名
      Binetti N, Hagura N, Fadipe C, Tomassini A, Walsh V, Bestmann S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B; Biological Sciences.

      巻: 282 ページ: 20150381

    • DOI

      10.1098/rspb.2015.0381.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 自分自身の身体を感じるための脳内メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      羽倉信宏
    • 雑誌名

      細胞工学

      巻: 34 ページ: 653-657

  • [学会発表] Action cost biases perceptual decisions2016

    • 著者名/発表者名
      Hagura, N.
    • 学会等名
      39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県 横浜市)
    • 年月日
      2016-07-21 – 2016-07-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動のための時間、身体を作る時間2015

    • 著者名/発表者名
      羽倉信宏
    • 学会等名
      包括脳新学術領域シンポジウム「共身体性システム・こころの時間学:身体とこころの融合」
    • 発表場所
      一橋記念講堂(東京都 千代田区)
    • 年月日
      2015-12-19 – 2015-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 山椒は小粒でピリリと辛い?2015

    • 著者名/発表者名
      羽倉信宏
    • 学会等名
      多感覚研究会・触覚認知研究ワークショップ
    • 発表場所
      東京女子大学(東京都 杉並区)
    • 年月日
      2015-11-07 – 2015-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Linking Perception and Action.2015

    • 著者名/発表者名
      Hagura, N.
    • 学会等名
      Telluride Neuromorphic Cognition Workshop.
    • 発表場所
      Telluride, USA
    • 年月日
      2015-07-06 – 2015-07-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Body representation and Neuroprosthetics. (in Clinical Systems Neuroscience)2015

    • 著者名/発表者名
      Hagura N, Haggard P (章の分担執筆)
    • 総ページ数
      19/387
    • 出版者
      Springer.
  • [備考]

    • URL

      https://cinet.jp/english/people/20141249/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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